Java多线程 ReadWriteLock 实现读者写者问题

Thalia ·

更新时间:2024-09-20

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Java多线程 ReadWriteLock读写锁的使用 文章目录Java多线程 ReadWriteLock读写锁的使用1、ReadWriteLock 简介2、实例：读者写者问题3、总结 1、ReadWriteLock 简介

（1）ReadWriteLock接口的实现类-ReentrantReadWriteLock读写锁两个锁，一个是读操作相关的锁也成为共享锁，一个是写操作相关的锁也称为排他锁。通过分离读锁和写锁，其并发性比一般排他锁有了很大提升。

锁的特点：
1、多个读锁之间不互斥，
2、读锁与写锁互斥，
3、写锁与写锁互斥（只要出现写操作的过程就是互斥的。）
在没有线程Thread进行写入操作时，进行读取操作的多个Thread都可以获取读锁，而进行写入操作的Thread只有在获取写锁后才能进行写入操作。即多个Thread可以同时进行读取操作，但是同一时刻只允许一个Thread进行写入操作。

（2）ReentrantReadWriteLock的特性

特性	说明
可重入性	该锁支持可重入，以读写线程为例：读线程在获取了读锁之后，能够再次获取读锁。而写线程在获取了写锁之后能够再次获取写锁也能够同时获取读锁
锁降级	写锁能够降级称为读锁，并遵循获取写锁、获取读锁再释放写锁的次序，
公平性选择	支持非公平（默认）和公平的锁获取方式，吞吐量上来看还是非公平优于公平

（3）ReentrantReadWriteLock常见构造方法

ReentrantReadWriteLock()：创建一个 ReentrantReadWriteLock()的实例

ReentrantReadWriteLock(boolean fair) ：创建一个特定锁类型（公平锁/非公平锁）的ReentrantReadWriteLock的实例

2、实例：读者写者问题

读者—写者问题（Readers-Writers problem）也是一个经典的并发程序设计问题，是经常出现的一种同步问题。计算机系统中的数据（文件、记录）常被多个进程共享，但其中某些进程可能只要求读数据（称为读者Reader）；另一些进程则要求修改数据（称为写者Writer）。就共享数据而言，Reader和Writer是两组并发进程共享一组数据区，要求：

（1）允许多个读者同时执行读操作；

（2）不允许读者、写者同时操作；

（3）不允许多个写者同时操作。

下面是ReentrantReadWriteLock的代码实现：

package chat7;
import java.util.Random;
import java.util.concurrent.locks.ReentrantReadWriteLock;
public class ReadWriteLockTest {
//内部类
class DataBase {
    private Object data = null;// 共享数据，只能有一个线程能写该数据，但可以有多个线程同时读该数据。
    private ReentrantReadWriteLock rwl = new ReentrantReadWriteLock(false);
    public void get() {
        rwl.readLock().lock();// 上读锁，其他线程只能读不能写
        System.out.println("线程：" + Thread.currentThread().getName()
                + " 正在准备读取数据");
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
            System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                    + "读到的数据为:" + data);
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            rwl.readLock().unlock(); // 释放读锁
        }
    }
    public void put(Object data) {
        rwl.writeLock().lock();// 上写锁，不允许其他线程读也不允许写
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + " 正准备写进数据");
        this.data = data;
        System.out.println(Thread.currentThread().getName()
                + " 已经写进数据 " + data);
        try {
            Thread.sleep((long) (Math.random() * 1000));
        } catch (InterruptedException e) {
            e.printStackTrace();
        }finally {
            rwl.writeLock().unlock();// 释放写锁
        }
    }
   public static void main(String[] args) {
        final DataBase q = new DataBase();
        for (int i = 0; i < 2; i++) { //创建两个读者线程
            new Thread() {
                public void run() {
                    while (true) {
                        q.get();
                    }
                }
            }.start();
        }
        for (int i = 0; i < 2; i++) { //创建两个写者进程
            new Thread() {
                public void run() {
                    while (true) {
                        q.put(new Random().nextInt(10000));
                    }
                }
            }.start();
        }
    }
}
}

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